刘文光 刘惠芬 衣葵花 娄齐年 王照红 李云芝
(山东省蚕业研究所,山东烟台 264002)
由于小蚕单位体重的体表面积大,皮肤膜质层薄,水分和热量容易散失,出于保湿的需要,生产中小蚕的饲养环境相对密闭[1]。这种密闭的保温保湿环境满足了稚蚕生长发育对温湿度的要求,但也造成了饲养环境中O2浓度过低,对稚蚕的发育会产生影响,生产上经常采用小蚕穿孔薄膜上盖下垫饲育[2-4]解决,刘文光等[5-6]采用密闭环境下增设饲养台、在饲养台下撒新鲜石灰粉的方法可以有效改善小蚕的饲养环境,促进了稚蚕的生长发育,但未曾对稚蚕环境中O2浓度的变化情况及对家蚕的生长发育影响进行研究。本文通过设定气泵不同的开闭时间研究了不同O2含量对家蚕生长发育的影响并测定了稚蚕饲养过程中O2含量变化情况。
1.1.1 器材
科尔诺GT-1000复合气体检测仪;卡默尔KVP04真空泵(换气量1.1L/min);带盖饲养筐长宽高分别为89 cm、58 cm、12 cm,框内置尺寸为88 cm×57 cm的铝塑板饲养台面,下垫4 cm的木块将饲养台面架空,饲养台面四周与筐壁留有约5 mm空隙,便于气体上下交换,均加盖饲育;筐长边侧面一端钻3个直径0.5 cm的孔便于气泵抽气及测定O2含量。
1.1.2 供试家蚕
家蚕品种为菁松×皓月,由山东广通蚕种集团有限公司提供。蚕卵正常环境下催青孵化,桑叶饲育,幼虫饲养温度24~28 ℃,1—2龄分别在1.1.1所述的小蚕饲养器材内饲育,3龄以后在相对湿度60%~75%的环境中饲育至结茧。
1.1.3 病毒
家蚕核型多角体病毒(BmCPV)以家蚕继代制取,病毒多角体精制后配成浓度为1.0×105PIB·mL-1、1.0×106PIB·mL-1、1.0×107PIB·mL-1的悬液放置4 ℃冰箱中保存备用。
1.2.1 O2含量变化及对2龄眠蚕体重、茧质的影响试验
1—2龄小蚕用1.1.1所述的饲养筐饲养,通过气泵将稚蚕饲养环境中空气抽出,外界的新鲜空气进入,间接达到改变O2含量的目的。试验设置气泵开闭时间来调节稚蚕饲养环境中O2的含量,开闭时间设常开A、1∶2开闭(开6s,闭12s)B、1∶8开闭(开6s,闭48s)C;常闭D共4种。收蚁时每区卵量14 g,收蚁蚕座面积50 cm×50 cm,1龄第3天扩满座,2龄饷食每区扩分为3个重复,3—5龄用普通浅敞口塑料筐饲养,及时淘汰多余的家蚕,保持每区3个重复。1—2龄每天6:00、18:00饲喂,每次开盖饲喂前测量饲养筐内O2浓度。测定1次喂食后气泵常闭状态下O2浓度连续变化数据,调查2龄眠蚕体重、全茧量、茧层量、茧层率。
1.2.2 对BmCPV的抗病性试验
选用按1.2.1方法饲养的3龄起蚕,设A、B、C、D共4个处理,每个处理3个重复,每个重复30头蚕,选取叶质相同、无大叶脉、无虫眼的桑叶,切成4.0 cm×7.5 cm,用移液枪吸取300 μL(10μL/cm2)的病毒液均匀涂抹于叶片上,每区喂2片添毒叶,待蚕完全吃完后改用普通桑叶饲养,5龄起蚕调查CPV病蚕数。
试验数据用SPSS 20.0统计分析软件进行处理,计算2龄蚕体重、全茧量、茧层量、茧层率的差异显著性。
图1是气泵常闭状态下饲养箱内的O2含量变化曲线。测量时间为2龄饷食当天18:00饲喂完毕加盖到次日6:00,测量间隔10 min。O2的含量随时间的推移明显下降,由最开始的20.46%下降到15.28%,下降幅度达25.32%。
图1 气泵常闭状态O2含量变化曲线
图2 1龄期O2含量变化曲线
图2、图3分别是1龄、2龄在每天6:00、18 :00开盖饲喂前测量的饲养筐内O2含量,反映了稚蚕密闭饲养12 h后的O2变化情况。1龄稚蚕进行了5次测量, A、B、C、D区的最后一次O2含量较第1次测量分别下降了2.71%、8.01%、12.67%、26.73%,4区比较O2含量指数分别为1.36、1.27、1.20、1.00。2龄期进行了4次测量,变化规律与1龄期相同,其消耗的O2比1龄期更多,A、B、C、D区的最后一次O2含量较第1次测量分别下降了6.31%、11.46%、24.62%、46.89%,4区比较O2含量指数分别为1.84、1.80、1.43、1.00。可以看出,随着生长发育,家蚕及桑叶等消耗的O2越来越多,同样的处理,时间越往后,O2下降的幅度越大。
图3 2龄期O2含量变化曲线
由于试验条件的限制无法控制O2含量,只能以气泵的不同开闭时间来间接控制O2含量走势,因此这种条件下的O2含量只能低于环境中的O2含量。因为不同处理的O2含量曲线趋势相同,因此选取2龄最后一次的O2含量与2龄眠蚕体重的相关性进行了分析,见图4。从图4可以看出,O2含量与体重成强相关性,O2含量的降低影响了家蚕的生长发育。
图4 O2含量与体重的相关性
不同含氧量对全茧量和茧层量的影响见表1。从表中看出4种处理方式的全茧量和茧层量无显著差异,而只有C、D区茧层率有差异,O2含量差距最大的A与D反倒无差异,推测可能是试验误差造成的,说明正常年份4种饲育方式对蚕茧产量和蚕农的经济收入无明显影响。
表1 不同O2含量对全茧量和茧层量影响结果
注:同一项目进行比较,相同字母表示组间差异不显著(p>0.05),不同字母表示组间差异显著(p<0.05)。
不同处理的家蚕对BmCPV的抗病性试验结果见表2。
表2 不同O2含量饲养的蚕对BmCPV抗病性试验结果
从表2可以看出,A、B、C、D 4区对BmCPV的抵抗力依此递减,说明家蚕对BmCPV的抵抗力与O2含量有很大关系,O2含量高抵抗力强,反之则弱。
由以上试验结果可以看出,在实验条件下,饲养框内的O2含量随家蚕的生长和时间的延长而减少,2龄眠蚕体重与O2含量有强相关性,但由于家蚕具有补偿生长机制,最后全茧量、茧层量等指标并无显著差异,说明试验条件下的O2含量未能影响蚕茧的产量。由于2龄眠蚕体重与O2含量呈正相关,说明越接近自然环境的O2含量越适合小蚕的生长,理论上会增强抵抗与体质有关的病害的能力。从添食BmCPV试验结果看出,随着O2含量的降低,家蚕对BmCPV的抵抗力也随之降低,说明保持饲养环境的O2含量对增强家蚕体质具有重要意义。